ダンス！ダンス！ダンス！（銀河系中心と腕）
ここまでは20年前に書いていた話です。でもその後の研究進展を受け、若干の修正を行っています。
次回からは完全新作です。
ある時、僕こと、中越裕一が大学の食堂でかなり遅いお昼ご飯を取っていると、物理の竹本教授がやって来た。そしていきなり大きな声で尋ねてきた。
「中越くん、中越くん。森本さんはどこに行ったんだい？」
（あいかわらず大きな声だなぁ……）
と変な感心をした後、何も考えずにさらっと返事をした。
「え？ 研究室にいませんでしたか？ 今日は授業もないからずっと籠もっているはずですが……」
言いながら何かイヤな予感がした。またどこかで怪しげな事を考えているんじゃあ……さっき僕が出るまではちゃんと研究室にいたのに……。
「伝言でしたら伝えておきますけど？」
「いや、それならメールでやるからいいんだけど、例のマイスナー効果の実験がうまく行ってね。晩ご飯に招待しようと思ったわけだよ。」
僕は眉をひそめそうになり、何とか我慢した。確か「例のマイスナー効果」とかいうのは、強磁場で食品を浮かせて、挙げ句にリニアモーターカーと同じような原理で食事をする人の前まで浮かせたまま運んでくるというやつだ。
普段から「科学とは遊びのためにある！」と言ってはばからない竹本教授のことだ。たぶんこのイタズラネタをいろんな人に披露したいんだろう。
「森本さん、楽しみにしてたからわざわざ行ったんだけど……どこに行ったのかなぁ……？」
「見かけたら伝えておきますよ。」
「そうか、じゃあよろしく頼むよ！君も是非来てくれたまえ！」
僕の返事を聞くなり一笑破顔した竹本教授はひときわ大きな声で話し、僕の背中をバンバンと叩いた後食堂から出ていった。
後には妙にしーんとなった食堂と、周りの人の僕に対する冷たい視線だけが残った。そそくさと食事を済ませ、その場を立ち去ったことは言うまでもない。はぁ……食事もゆっくりとれない生活って……。
研究室に戻ると、教授である森本武彦が何やらゴソゴソしていた。僕が入ると「ひょい」と顔をあげ、獲物を見つけたハンターというか、おもちゃを見つけたこどものようにニンマリと笑ってくれた。思わず見なかったことにして引き返しそうになったが、それを許してくれるほど甘いはずもなかった。
「丁度良いところに来たねぇ。手が足りなくて困っていたんだ。」
逃げられないことを悟った僕はあきらめた。こうなったらもう何を言ってもダメだろう。
「はぁ……そう言えばさっき竹本さんが探してましたよ。」
「ああ、あの件は了解してるからいい。それでだな、早速で申し訳ないが、観測室に行って観望会用の望遠鏡をばらして箱に直しておいてくれないか。」
観測会用の望遠鏡とは、この間建設されたばかりのでっかい15mドームの真ん中に据え付けられている、口径20cmのシュミットカセグレン望遠鏡に違いない。確か25万円くらいで買って来たやつで、主に月1回催されている一般向けの観望会で使用されている。毎回外に運び出して組み立てるのは面倒だから、とドームの中に鎮座させていたはずだが、あきらめたのかな？
「はぁ、それは構いませんけど、するとこの後の観測はどうするんです？ 4年生の卒論観測もそろそろ始めないといけませんが……」
「ふっふっふ、その点はぬかりない。中古の望遠鏡を手に入れる算段がついたんだよ。」
「まさかどっかの公開天文台からもらってくるんですか？」
40～50年ほど前に大きな口径の望遠鏡を持つ公開天文台が日本の各地に建設された。当時はそれなりにお金があったのと、国からの補助金でハコモノを作りたい放題だったという。ただしその後の運営のことを考えているところは少なく、折からの平成不景気とそれに伴う赤字の大幅増加に音を上げた。さらにはリニューアル費用のあまりの高さに目の飛び出した担当者が続出するに至り、ついに店じまいをするところが増えたのだ。で、その宙に浮いた望遠鏡を地方大学がもらってくる、という構図がここ何年か続いている。
「ちょっと違うんだが……だが口径は1．5mだ。」
「1．5mですか？ それって群馬の……」
「だから～、別に公開天文台が持っているヤツとは言ってないだろう？ 群馬のは今でもぴんぴんしておる。」
「じゃあ、一体どこの……」
「JAXA（Japan Aero Space Experiment Agency：日本航空宇宙研究開発機構）が小金井に持ってるやつだよ。」
「ちょっ、ちょっと待って下さいよ。小金井って言ったら旧NiCT（National Institute of Information and Communications Technology：情報通信研究機構）のやつでしょ？ あれって40年以上前のやつじゃないですか。」
NiCTはCRL（Communication Research Laboratory：通信総合研究所）とTAO（Telecommunications Advancement Organization of Japan：通信・放送機構）が統合されて発足したが、現在では解体され、幾つかの研究所に分かれている。小金井は日本の宇宙開発組織再々構成の際に丸ごとJAXAの中に組み込まれ、通信系及び衛星追跡系の中心研究所となっている。その際、種子島に新しい望遠鏡が整備され、予備役になっている望遠鏡があるとは聞いていたが……。
「うむ。記録によると旧郵政省時代に建設されたとあるな。1988年だそうだ。」
「もう余裕で半世紀を越えてるじゃないですか！ 本当にちゃんと動くんですか？」
「予備役とは言え整備は続けてるし、システムも最近では十年前に入れ替えてるな。それに衛星追尾ができる望遠鏡は国内にもそう多くはない。あれを以前に見たことがあるが、良い望遠鏡だぞ。確かH-2Aの初号機もあれで追尾したはずだ。」
へぇ、そうだったのか。よくそんなことを知ってるな。などと感心している場合ではない。そんなものをもらってきて一体何に使うのか？ それに誰がそれを整備するのか？ そして手伝うのは？
そんなことを考えて暗くなったとき、隣の部屋からチッチさんが顔を出した。
「教授、井手さんから電話です。」
教授は嬉々として受話器を取った。他人の気持ちも知らないで……。
「おお、ちゃんと手に入ったろう？ で、もう少しかかると。わかった。ではこちらは中越くんと受け入れ準備を始めておくよ。」
やっぱり……ちゃんと数に入ってるんだ。
しかし考えようによっては良い話だ。観望会用に仮設置された望遠鏡へCCDをつけてお茶を濁すような観測をしたり、まだまだ制御に難ある小口径のPSTで何とかデータを取ろうと奮闘しなくても、1．5mもの口径の望遠鏡が手元にあればかなりの研究をすることができる。しかも衛星追尾や上昇中のロケットの追尾ができるような望遠鏡なら、異常接近する小惑星などの追跡観測も簡単にできるはずだ。
そろそろ博士論文にも取りかからないといけない頃だし、観測装置を自前で準備できるというのは願ってもないことだ。ハワイや宇宙望遠鏡群、月面天文台なんていつ利用できるかわからないからなぁ。
とはいえ、そんな望遠鏡を何に使うつもりなんだろうか？ 変な話でなければいいんだけど……ちょっと地雷を踏んでみたくなった。自分から地雷を踏みに行くとは、我ながらマゾっ気が出てきたのだろうか？ それとも溢れんばかりの知的好奇心を抑え切れないが故の行動か。
「教授。ところでそんな望遠鏡で何を観測するんですか？」
その一言が訊いてはいけない一言であったことは、教授がニヤッと笑ったその顔から容易に理解できた。やっぱり地雷だったのだ。
「銀河の研究さ。それも腕に関する新しい理論だ。」
銀河の渦巻。その渦の一本一本を「腕」と呼ぶ。まぁこれは英語の「arm」をそのまま訳しただけだ。もちろん星やガスがその腕の部分に集中しているため、そのように見えるわけだが。
だが、この腕ができたメカニズム、そしてその腕が何十億年もの間維持されるメカニズムに関しては、あまりよくわかっていない。最も有力なのは「密度波理論」と呼ばれるもので、一度できた腕は周りよりも重力が強く、腕を通り過ぎようとする星はまず腕に引っ張られて加速され、続いて出ていくときには減速されるため、腕の部分に留まる時間が長くなる。また、そこではガスも濃くなるので、新しい星も腕の部分で大量に生まれる。そのために腕の部分には星がいつでも多くあり、形を保っているという理論だ。
そしてマイナーなものとしては電磁気力によって渦の形が維持されている、という理論がある。まぁ、詳しくは話さないけど。
しかし不気味だ。教授はその辺に一石投じようというのだ。しかもきっと……。
「うむ、何故あの渦巻を『腕』と呼ぶのか？ これは接近したときに握手するためのものに違いない！そしてZ型とS型は、人間で言うところの右利き・左利きを表すものなのだ。」
「いや、あの、表から見た場合と裏から見た場合を示しているだけだと思うんですが……」
「そう言う解釈が成り立つ余地もあるかもしれんが、私の理論によればだ、そう言う単純な問題ではないのだよ。」
いや、「解釈が成り立つ余地」が云々ではなくて、立派に「表裏」の問題だと思うんだけど……しかしこうなった教授は何を言っても聞いてくれた試しがない。どうせまた変な理論に違いないとすでにあきらめムードだが、一応訊いてみよう。訊かないよりはマシだろう。いや、訊かない方がマシかな？
「教授、で、その理論とは？」
「決まってるじゃないか。君も知っているだろう？『銀河＝蛍』説、GF理論さ。」
またあれか……もうとっくに諦めたと思っていたのに、まだ残っていたとは……。仕方ない、学会の良識に従って、ちゃんと言うべき意見は言っておこう。
「しかし、GF理論は否定されてはいませんが、肯定されてもいませんよ。まずは証明するところから行かないと……」
「その証明のためには少々問題点もあることがわかってな、ちょっとだけ修正を加えたのだよ。」
修正を加えて現実に合うよう調整する。宇宙物理学の分野ではよくやられる手法だ。例えばビッグバン理論。そのままでは合わないからと、ダークマターを仮定し、さらにその中にはホット（速度の速いもの）とコールド（速度の遅いもの）があることにし、その比率で宇宙の姿を説明しようとする。
一度年齢問題が浮上したときには、さらに宇宙項というかダークエネルギーを導入してつじつまを合わそうとしたことがある。どれもちゃんとは発見されていないものばかりだった。ただの数字あわせにしか過ぎず、研究態度としてはあまり誉められたものではないと思われたのだ。しかしその教訓は今に活かされず、教授もまた同じ轍を踏もうとしている。
「いえ、ですから、証明されていないのに修正を加えるのはどうかと……」
「理論とは少しずつ修正されていくものだよ。ビッグバンだってそうだったじゃないか。」
「でも仮説に仮説を重ねるのはあまり健全じゃないんのでは？ それこそビッグバンもそうでしたよね？」
「君も往生際が悪いね。」
いや、往生際が悪いのは僕じゃないぞ、絶対。教授の方だってば、誰が見たって。よくもまぁいけしゃあしゃあと、と言いたいところだが、そこはあえて我慢した。どうも日和見主義だなぁ……僕も。
はぁ……と、溜息をついてみる。何も変わらないんだけど、つかずにはいられない。
「で、それと今回の望遠鏡とはどのように繋がってくるんです？ それこそPSTの方が観測には有利だと思いますが？」
「そりゃ解像度を考えるならそうかもしれないが、今回はできるだけ多くのサンプルを集めるのが目的でね。どちらかというと集光力の方が重要なんだよ。」
サンプルか。どういったサンプルかは訊くのはコワイからやめておこう。もう十分遅いような気もするけど。
と話題を変えようとした。
「わかりました。じゃあ取りあえず望遠鏡を片づけておいて、井手さんと業者が到着するのを待つんですね？」
「そうだ。だけどどうやら時間がかかるらしいし、片づけなんか直ぐにできるだろ？ そこでさっきの話の具体的な観測計画を練りたいんで、ちょっと付き合ってくれ。」
チッ！ 何とか自然に話題を変えて部屋から出ていこうとしたのに、敵もさるもの、きっちりとごく自然に話を元に戻してくれた。あ～あ、また変な理論を拝聴する栄誉をいただけた訳か。
「まぁ忙しいのは知ってるから申し訳ないんだが、うちの研究室では君は観測の第一人者だし、頼むよ。あとで一緒に竹本さんのところに連れて行ってあげるから。」
うえ、もしかしてさっきの食堂での話か。あれは遠慮したいぞ。
「いえ、そんな……」
「ああ、遠慮はいらん。ちょっと待ってろ。あ、竹本さん？ 森本だけど。ああ、さっきの話しな、うちの中越くんと一緒に行くから。ああ、よろしく頼むよ。……という訳でOKが出たぞ……って何をしているのかね？」
「いえ、ちょっと……」
立ちくらみがしました、とはちょっと言いにくい。下手なこと言うと「竹本さんのところで栄養のある物を」とか言われそうでコワイから、黙っておいた方が得策であることを学んでいた。
「まずだ。GF理論は覚えてるな。そこからの修正点を話す。」
「はい。」
気分は絶望的だったが、聞かないわけにもいかない。聞いていなかったりしたらもう1回同じ事を聞かされて、さらにイヤになるというのも、これまでに学んだことだ。
「考えたんだが、銀河が生きているか否かは、何も通信による方法以外にも、接近したときの振る舞いを見ればわかるということに思い至ったのだよ。ほら、蛍も交尾の時にはお互いに接触するだろう？ あれと同じだ。」
「銀河同士が交尾するんで？」
それはちょっといやな光景だぞ。
「いやいや、いくら何でもそこまではな。しかしコンピューター・シミュレーションで明かされたように、複数の銀河が接近すると、お互いの内部がかき乱される。その結果、スターバースト現象が起こったりして、銀河自身の活動が活性化される。それは知ってるな？」
「まぁ、定説になってきてますね。」
「そうだろうそうだろう。」
教授は、我が意を得たり、といわんばかりに勢いづいて話し始めた。
「つまりだ。銀河はお互いに相互作用することで大きくその状態を変化させる。もう星は生まれないかもしれない、という楕円銀河がマージャーを起こすことで新たな星が生まれたりもする。」
「はい。」
「つまり、これは『脱皮』に相当するわけだ。または生まれ変わりかな？」
「はぁ……」
その辺は「脱皮」だろうが「生まれ変わり」だろうが、それこそサナギが蝶になる「変態」だろうが、こういった銀河が起こす現象に対して、言葉を定義をどうするかだけなのでなんと呼ぼうと自由なのだが……。
教授は何も反論しない僕が納得したものと考えたのか、より一層機嫌良く話を続けた。
「つまりだ、彼らは重力をよりどころにして接近を行うが、それにより自らを活性化し、『脱皮』する。そのための意思疎通やら何やらのために中心核の明滅という形で交信を行っていると考えたわけだよ。」
「いや、でも『何を』交信してるんですか？」
「さぁ、それは解析してみないと何とも言えんなぁ。やはりこういう『脱皮』は新たな状態への移行を目的としているから、『一緒に脱皮しませんか？』じゃないか？」
「『一緒に脱皮』ですか？」
「そう。それが我々の求愛行動に類するものなのかもしれんなぁ。まぁ類推でものを言うのは科学者としては慎まないといけないから、これ以上は言わないがね。」
いや、これまでだって十分類推でモノ言ってます、確実に。お願いだからそんな変な妄想はあきらめてください。っていうか、さっきの言葉が本心だとしたら、「脱皮」の方は類推じゃないとでも言うんだろうか？ 教授の頭の中では一体どんな処理が行われて、「類推」と「類推じゃないモノ」が分けられているんだろう……？
そういう考えがずーっと頭の中を渦巻きながら、教授の話を聞き流していた。
「……というわけで、ダンスしながら彼らは『脱皮』するんだ。どうだね、すばらしいと思わないか？ あれだけの巨大な者同士が交信を行い、自ら『脱皮』するために、相手をダンスに誘うんだよ！ 想像してみたまえ。Z型S型が手をつなぎ、ダンスしながら新しく生まれ変わるシーンを！」
「え？ ええ……。」
なんかいやなシーンだなぁ……想像できちゃったよ。こういうときは自分の豊かな想像力を恨むよなぁ……。
「それを統計的に処理しようとしてるわけだが、すると短時間に大量のサンプルを入手する必要があるだろ？ そこで分解能よりも集光力を優先して、大型望遠鏡を入手しようとしたわけだ。」
「で、1．5mですか？」
「そうだ。国内では最大級の望遠鏡をいつでも使えるようになるんだ。」
「なるほど……でも大量のサンプルが必要ならSDSSのデータでも結構な量になると思いますが……あれは口径4ｍの望遠鏡でデータ取ってませんでしたっけ？」
「ああ、それは考えてなかったな。でもまぁ良いじゃないか。欲しいだろ？ 望遠鏡。」
「はい。」
教授のニヤッと笑った顔を見た瞬間、「しまった！」と思ったが、もう遅かった。自分から飛び込んでしまって、逃げられなくなった自分に気が付いた。確かに望遠鏡は欲しいからいいけど……まぁテストにかこつけて、自分の観測はさっさとやってしまおう。うん、それが良い。あとは教授の観測は後輩達に任せても良いんだし。
「じゃあ、受け入れ準備をしてきますね。」
やれやれ、教授にも困ったもんだ。まぁ大口径の望遠鏡が手に入る分のはありがたいし、井手さんもおもちゃが増えてうれしいだろうが、チッチさんはどう思ってるんだろう？ つーか、そんなのメンテナンスにもすごくお金がかかるはずだけど、大丈夫なんだろうか、研究費？
そんなことを考えながら観測室の方へ向かって歩いていく。何度か後輩がバタバタといろんな機材を運び出しているところに出くわすのをみると、すでに片づけが始まっているようだ。
（急いだ方がいいかな？）
そう思って少し早足で観測室に行ってみると、すでにチッチさんが来ていて、陣頭指揮を執っていた。
「お疲れ様です。」
「あら、中越さん、教授の話は終わりました？」
「ええ。また相変わらず変なことを考えてるみたいです。」
「まぁ、いつものことですね。」
ため息もつかずにチッチさんは断言した。どうやら教授が何を考えてるかも知っているんだろう。よくやってるよなぁ、この人。
「でも1．5m望遠鏡なんて、メンテナンスが大変だと思うんですけどね。よっと！」
ドームの床に赤道儀の足となるピラーを固定していたボルトを外し、ピラーそのものも片づけるために持ち上げた。
「確かに。でもメンテナンス予算もちゃんと準備できてますから、ご心配はいりませんよ。」
「そうなんですか？ よくそんなお金がありましたね？」
「望遠鏡を入手したのと同じ経路ですよ。まぁ、こういうのはどうにでもなるもんなんです。それより、それはどうするんですか？」
「ええ、観望会自体は続ける必要がありますから、とりあえずは表に設置してカバーを掛けておく予定です。ホントは小さなドームなりなんなりが準備できるのが理想的なんですが……」
「じゃあ、教授に言って、その予算を出させてきますわ。」
そう言うと、チッチさんは研究室に戻っていった。なむさん。すみません、教授。僕はまた教授に寄付を強要することを言ってしまいました。まぁささやかな反乱だと思ってください。
後日談だが、1．5m望遠鏡は無事設置され、どうやらチッチさんは「寄付」を取り付けることに成功したらしい。今、ドームの隣には観望用望遠鏡のためにスライディングルーフが作られつつある。
もう1つ。それに対する仕打ちかどうかはわからないが、その夜、逃げ遅れた僕が竹本教授の「晩餐会」に参加させられてしまったことを付け加えておく。
用語解説
・マイスナー効果
超伝導体が持つ特性。超伝導物質を超伝導状態にしてから外部磁場を加えると、磁場は超伝導体の内部に侵入しない。超伝導状態となる前に外部磁場が存在する場合は超伝導体内の磁場はそのまま保存されるはずだが、実際には超伝導状態になると磁場は超伝導体から押し出される。これをマイスナー効果と呼ぶ。
が、マイスナー効果は磁気浮上現象という面白い現象を起こすというネタで知られる。実際はマイスナー効果とピン留め効果が重なって生じるわけだが、物を浮かせるというのはいろいろと応用ができると思われる。
・シュミットカセグレン望遠鏡
望遠鏡の一種。基本的には反射望遠鏡だが、鏡筒の横から覗く形になるニュートン式とは異なり、屈折式望遠鏡と同じく筒の底に焦点が存在する。これを「カセグレン焦点」と呼び、シュミットカセグレンの名前はこれに由来する。
鏡筒の長さが短くても焦点距離を長く取れるという特徴がある。また「望遠鏡というのは光が入る部分とは逆の所に覗く部分がある」という一般的なイメージに近いので、観望会の時とかは面倒な説明を省けるという利点がある（と筆者は思っている）。
個人向けのものはセレストロンやミードなどのメーカーが製造・販売をしている。ちなみにすばる望遠鏡などにもカセグレン焦点が存在する。
・NiCT小金井の望遠鏡
口径1．5mの望遠鏡がある。日本国内には数の少ない、アメリカのコントラべス社製。同社はイージス艦などに搭載されるミサイル迎撃用のバルカンファランクスシステムなども製造しているため、高速追尾可能な架台を製作できる。そのため、この望遠鏡は通常の望遠鏡ではできない人工衛星の追尾が可能である。
この特徴から、JAXAが開発した光衛星間通信実験衛星「きらり（OICETS）」とレーザー通信を行う実験でも使用された。
・Z型、S型
渦巻銀河、棒渦巻銀河における腕の巻き方向。中心から時計回りに腕が出ているものはS型、逆に中心から反時計回りに腕が出ているものをZ型と呼ぶ。ちなみに地球から見た場合にS型であっても、裏側から見ればZ型に見えるはずなので、この分類に大きな意味は無い。
・宇宙項、ダークエネルギー
一般相対性理論を提案したアインシュタイン自身は、宇宙全体に一般相対性理論を適用した際に出てくる「膨張と収縮を繰り返す宇宙」という解を嫌っていた。そのため、収縮を防ぐための斥力項として「宇宙項」というものを導入した。後に「人生最大の失敗」との発言があった宇宙項だが、1990年代になって加速膨張が発見されたことに伴って復活する。つまり斥力項が必要になったわけである。
その後、「宇宙項」という言い方から「ダークエネルギー」という言葉に置き換えられた。引力に対する「ダークマター」に対し、膨張させる見えないエナルギーということで「ダークエネルギー」というわけである。とはいえ、これがどういうものなのかはわかっていない。
・スターバースト現象
一般的な銀河で生まれる恒星数よりも、桁違いの数の恒星が生まれる現象を指す。銀河で恒星が生まれる割合は「スター・フォーミング・レート（Star Forming Rate：SFR）」と呼ばれており、年間10～20個とされている。スターバースト現象を起こしている銀河は「爆発的星生成銀河」と呼ばれ、1～2桁多い恒星を生み出している。
・マージャー
銀河同士が合体した合体銀河を指す。または銀河同士が合体することを指す場合もある。
楕円銀河は恒星を生み出すためのガスが少なく、新しい恒星の形成はほぼ行われない。だが他の銀河と合体することで互いの銀河が持つガス同士の衝突が発生し、それによる星形成が行われる。そのため、マージャーは星形成の盛んな領域を持っていることが多い。
・SDSS
Sloan Digital Sky Surveyの略。全天の25%における天体探査を行い、詳細な宇宙の3Dマップを作成した。総観測天体数は約2億個、データは公開されており「データベース天文学」と呼ばれるジャンルを築き上げた。
コントラベスの名前を思い出せなくて苦労しました。
いや、あの望遠鏡の追尾速度はエグい。こんなに速く動くのか？！と驚きました。さすが対艦ミサイルを迎撃するための装備を作っている会社だと感心した覚えがあります。
